JP3623706B2

JP3623706B2 - Dilution release device for carbon dioxide to the ocean

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Publication number: JP3623706B2
Application number: JP2000000626A
Authority: JP
Inventors: 宗二溝上; 雅彦尾崎; 勝則畠中; 嘉夫松本
Original assignee: Research Institute of Innovative Technology for Earth
Current assignee: Research Institute of Innovative Technology for Earth
Priority date: 2000-01-06
Filing date: 2000-01-06
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2020-01-06
Also published as: JP2001187330A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回収した二酸化炭素を海中に放流して海水に溶かし込む二酸化炭素の海洋への希釈放流装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球温暖化が大きな問題となっており、これに伴い地球規模での気候変動を引き起こす可能性があると指摘される温室効果をもった二酸化炭素(CO₂)の大気中における濃度の上昇を抑えることが重要になってきている。CO₂の大気中における濃度の上昇を抑える対策の一つとして、事業所等で排出される燃焼排ガス中のCO₂を液化して液体二酸化炭素（液体CO₂）として回収し、液体CO₂を海中に送り込むことにより、長期にわたってCO₂を大気から隔離する構想が提案されている。液体CO₂を海中に送り込む場合、海洋に新たな環境影響を引き起こさないようにする必要がある。
【０００３】
海洋の環境影響を少なくした状態でCO₂を海中に送り込む装置の一つとして、溶解拡散型と称される装置がある。この装置は、CO₂を海水中に溶かし込んで薄く希釈し広く拡散させて海水中のCO₂の濃度の上昇を抑制するようにした装置であり、本来、海水中に溶解しているCO₂の濃度がある程度上昇するに止まるという考えに基づくものである。この溶解拡散型における従来の装置として、船舶によりCO₂の放流点を移動させて海中の中層にてCO₂を放流する装置が知られている。
【０００４】
従来の二酸化炭素の希釈放流装置は、海上の作業船から深さ1000ｍ乃至2500ｍの海中に放流管が吊り下げられ、放流管の下端部に多数の孔を設けて構成されている。そして、作業船を航走させながら放流管に液体CO₂を圧送し、下端部の多数の孔から海中に液体CO₂を放流する。海中に放流された液体CO₂は多数の液滴となって分散し、略均一に海水と混合される。即ち、液滴は放流管の後側で周辺の海水に溶け込みながら緩やかに上昇し、上昇しながら海水に溶け込んで直径が小さくなり、所定の高さまで上昇する過程で液体CO₂は全て海中に溶け込む。これにより、放流された液体CO₂は十分に希釈された状態で海中に溶け込む。
【０００５】
このように、液体CO₂の液滴は海中に放出された後緩やかに所定の高さまで上昇させる必要があり、作業船の速度や放流管に送る液体CO₂の圧力等に基づいて所定の径（例えば直径10mm）の液滴となって放出されるようになっている。液滴の径が小さいと液滴の数が多くなり液滴全体でみると表面積が増加し、所定の高さまで上昇しないうちに海中に溶け込んでしまう。孔の数が少ない場合、放流管内の圧力が高くなって孔から放出される液滴が霧状になり、所望の大きさの液滴を得るためには圧力を低くする必要があり効率が悪い。このため、放流管の下端部には多数の孔が設けられて所定の大きさの液滴が得られるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の二酸化炭素の希釈放流装置は、放流管に多数の孔を設けて所望の径の液滴を得るようにしている。しかし、放流管に多数の孔（例えば数万個）をあける必要があり、放流管の製作が困難であった。また、作業船の航走や海流に伴って放流管の後側に巻き込み乱れ流が生じ、即ち、カルマン渦が生じ、所望の径の液滴を得ても液滴がカルマン渦に巻き込まれて破壊・微小化され、十分な浮上距離が得られなくなり液滴を分散して海中に溶け込ませることができず、液体CO₂の希釈が十分に行なえない虞があった。
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、多数の孔をあけることなく所望の径の液滴が得られ、しかも、液滴が巻き込み乱れ流により破壊される虞のない二酸化炭素の海洋への希釈放流装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、二酸化炭素の希釈放流装置において、海上を航走する船舶から海中につり下げられる供給管と、前記供給管に接続され前記船舶の航走方向に沿った軸線を有し該軸線の軸方向に延びる流路を有して一端に放流口が備えられたノズルとを設け、前記供給管から液体二酸化炭素を前記ノズルの流路に供給し前記放流口から液体二酸化炭素を海中に放出することを特徴とする。そして、前記供給管には少なくとも一つの分配管が設けられ、前記分配管に複数のノズルが設けられていることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の構成は、二酸化炭素の希釈放流装置において、海上を航走する船舶から海中につり下げられる供給管と、前記供給管に接続され前記船舶の航走方向に沿った軸線を有し該軸線の軸方向に延びる流路を有して一端に放流口が備えられたノズルとを設け、前記供給管に複数の分岐管を設け、前記供給管の前記分岐管が設けられる位置より前流側に圧力均一化手段を設け、前記供給管のそれぞれの部位の内部の液体二酸化炭素がそれぞれ略均一状態の圧力となるようにし、前記供給管から液体二酸化炭素を前記ノズルの流路に供給し前記放流口から液体二酸化炭素を海中に放出することを特徴とする。
【００１０】
そして、請求項２では、請求項１において、前記圧力均一化手段は、前記ノズルの数に対応した複数の穴が形成された円盤状の仕切り板と、該仕切り板の穴と各ノズルを個別に連通する連通手段とから構成されていることを特徴とする。
また、請求項３では、請求項２において、前記圧力均一化手段は、前記供給管の前記分岐管が設けられるそれぞれの前流側の部位を仕切る円盤状の仕切り板と、該仕切り板に設けられ前記分岐管が設けられる前記供給管のそれぞれの部位を前記供給管の部位に前流側から順次連通する連通穴とから構成され、複数の前記ノズルが配管を介して個別に前記ノズルの数に対応した複数の穴と連通されていることを特徴とする。
また、請求項４では、請求項２において、前記圧力均一化手段は、前記供給管の前記分岐管が設けられるそれぞれの前流側の部位を仕切る円盤状の仕切り板と、該仕切り板に設けられ前記分岐管が設けられる前記供給管のそれぞれの部位を個別に連通する連通手段とから構成され、複数のノズルが配管を介して個別に前記ノズルの数に対応した複数の穴と連通されていることを特徴とする。
また、請求項５では、請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、前記分岐管は前記ノズルの軸線方向に沿う断面が流線形をなしていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の第１実施形態例に係る二酸化炭素の海洋への希釈放流装置の概略を説明する全体構成、図２には放出部の詳細、図３には図２中のIII-III 線矢視を示してある。
【００１２】
図１に示すように、海上を航走する船舶（作業船）１には液体二酸化炭素（液体CO₂）を貯留するタンク1aが備えられ、作業船１には海中に吊り下げられる供給管２が設けられている。供給管２は深さ1000ｍ乃至2500ｍの海中に吊り下げられ、作業船１の航走により曳航可能な状態になっている。供給管２の下端部には放出部３が設けられ、タンク1aから供給管２を通して送られる液体CO₂が放出部３から海中に放出される。放出部３から海中に放流された液体CO₂は多数の液滴となって分散し、略均一に海水と混合される。即ち、液滴は放流管の後側で周辺の海水に溶け込みながら緩やかに上昇し、上昇しながら海水に溶け込んで直径が小さくなり、所定の高さまで上昇する過程で液体CO₂は全て海中に溶け込む。これにより、放流された液体CO₂は十分に希釈された状態で海中に溶け込む。
【００１３】
図２、図３に基づいて放出部３を詳細に説明する。
【００１４】
図２に示すように、供給管２の下端には作業船１（図１参照）の航走方向に直交する水平方向に供給管２よりも径が小さい円管状の分配管としての分岐管４が取り付けられ、分岐管４の両端部にはノズル５が接続されている。尚、分岐管４は円管状に限らず偏平状のものを適用することも可能である。図３に示すように、ノズル５は作業船１（図１参照）の航走方向に沿った軸線Ｐを有し、軸線Ｐの軸方向に延びる筒状の流路６が備えられている。流路６は作業船１（図１参照）の航走方向の後側（一端）が開口して放流口７が形成されている。ノズル５は、流れを乱さない形状、即ち、先端部及び後端部が丸みをおびた形状となっている。
【００１５】
上記構成の希釈放流装置では、液体CO₂を供給管２から供給して分岐管４を通してノズル５に送り、その後、流路６を通して後端の放流口７から後方（ノズル５の進行方向と反対方向、即ち、後流方向）へ向けて液体CO₂を放出する。そうすると、図３に示すように、液体CO₂は海水中において初め水平柱状になり、それが次第に乱れ、その乱れと界面張力によってやがて細かくちぎれて液滴になって浮上していき、浮上の過程で広い範囲の海水により十分に希釈されて溶解される。
【００１６】
上記構成の希釈放流装置によると、分岐管４により供給管２から離れた位置でノズル５から液体CO₂が水平柱状で放出され、その後、液滴になって浮上するので、液滴が供給管２の後流側のカルマン渦の影響を受けることなく広い範囲の海水により十分に希釈されて溶解される。従って、局所滴に二酸化炭素濃度の高いところが存在せず、海洋生物に悪影響をおよぼす虞がない。また、ノズル５は筒状の流路６を備え後側が開口する放流口７を備えた構成となっているので、１個で従来の細孔の数百個分の放出量を確保することができ、放流のための管に非常に多く（数万個）の細孔を明ける必要がなくなり、装置の製作が容易となる。
【００１７】
図４乃至図２２に基づいて放出部の他の実施形態例を説明する。図４乃至図２２には本発明の他の実施形態例に係る放出部を示してある。尚、各実施形態例において、図１乃至図３に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００１８】
図４に基づいて第２実施形態例に係る放出部１１を説明する。図４には本発明の第２実施形態例に係る放出部１１の正面状態を示してある。
【００１９】
図示の放出部１１は、供給管２の下端に円管状の分岐管４が取り付けられ、分岐管４には更に下方に延びる第２分岐管１２が４本設けられている。第２分岐管１２の下端にはノズル５がそれぞれ接続され、ノズル５は個別の配管によって供給管２内とつながっている。第２分岐管１２は後流側の乱れを最小限にするために、偏平形状とすれば更によい。尚、図４中のIII-III 線矢視は図３の状態と同一となる。
【００２０】
分岐管４により供給管２から離れた位置でノズル５から液体CO₂が放出されて液滴になり、液滴が供給管２の後流側のカルマン渦の影響を受けることなく広い範囲の海水により十分に希釈されて溶解される。また、第２分岐管１２により４個のノズル５を設けたので、大量の液体CO₂を放出することができ、効率良く液体CO₂を放出することが可能になる。
【００２１】
図５、図６に基づいて本発明の第３実施形態例に係る放出部１５を説明する。図５には第３実施形態例に係る放出部１５の正面状態、図６には図５中のVI-VI線矢視を示してある。
【００２２】
図５に示すように、供給管２の下端には作業船１（図１参照）の航走方向に直交する水平方向に延びる分岐管１６が３段設けられ、各分岐管１６にはノズル１７が３個づつそれぞれ接続されている。各ノズル１７は個別の配管によって供給管２内とつながっている。図６に示すように、分岐管１６は偏平形状をなし、ノズル１７は作業船１（図１参照）の航走方向に沿った軸線Ｐを有し、軸線Ｐの軸方向に延びる筒状の流路１８が備えられている。流路１８は作業船１（図１参照）の航走方向の前側が開口して放流口１９が形成されている。また、ノズル１７の形状は流れを乱さない流線形をなしている。
【００２３】
供給管２に対する３段の分岐管１６の取り付きピッチは、例えば、ノズル１７の径の２倍乃至３倍の長さに設定されている。また、各分岐管１６においてノズル１７の取り付きピッチは、例えば、ノズル１７の径の４倍乃至６倍の長さに設定されている。
【００２４】
図示の放出部１５は、作業船１（図１参照）の航走速度と放出速度の相対速度差により、各ノズル１７の流路１８を通して前端の放流口１９から前方（ノズル１７の進行方向）へ向けて液体CO₂が放出される。そうすると、図６に示すように、液体CO₂はノズル１７の外周面に沿って後流方向に流れ、海水中において図３の場合と同様に初め水平柱状になり、それが次第に乱れ、その乱れと界面張力によってやがて細かくちぎれて液滴になって浮上していき、浮上の過程で広い範囲の海水により十分に希釈されて溶解される。
【００２５】
このため、供給管２から離れた位置でノズル１７から液体CO₂が放出されると共に液体CO₂はノズル１７の外周面に沿って後流方向に流れるため、液滴が供給管２や分岐管１６の後流側のカルマン渦の影響を受けることなく広い範囲の海水により十分に希釈されて溶解される。また、ノズル１７を多数設けることができるので、更に大量の液体CO₂を放出することができ、更に効率良く液体CO₂を放出することが可能になる。
【００２６】
図７、図８に基づいて本発明の第４実施形態例及び第５実施形態例に係る放出部２１，２２を説明する。図７には第４実施形態例に係る放出部２１の正面状態、図８には第５実施形態例に係る放出部２２の正面状態を示してある。
【００２７】
図７に示した放出部２１は、図５に示した放出部１５に対して、ノズル１７の位置を各分岐管１６毎にずらして設けた構成になっている。また、図８に示した放出部２２は、図５に示した放出部１５に対して分岐管１６を斜め下方に傾斜して設けた構成になっている。尚、図７中のVI-VI 線矢視及び図８中のVI-VI 線矢視は図６の状態と同一となる。放出部２１，２２共に、第３実施形態例と同様の効果を奏する。
【００２８】
図９に基づいて本発明の第６実施形態例に係る放出部２５を説明する。図９には本発明の第６実施形態例に係る放出部２５の正面状態を示してある。
【００２９】
図９に示すように、供給管２の下端には二股の分岐管２６が設けられ、二股の分岐管２６にわたり偏平形状の第２分岐管２７が３段設けられている。各第２分岐管２７にはノズル１７が４個づつそれぞれ接続されている。各ノズル１７は個別の配管によって供給管２内とつながっている。尚、図９中のVI-VI 線矢視は図６の状態と同一となる。図９に示した放出部２５も第３実施形態例と同様の効果を奏する。
【００３０】
図５乃至図９に示した放出部において、ノズル１７に代えて図２乃至図４に示した後方に放流口７を有するノズル５を適用し、進行方向の後流側に液体CO₂を放流するように構成することも可能である。
【００３１】
図１０乃至図１８に基づいてノズルと供給管２内との配管状況を説明する。
【００３２】
図１０乃至図１２は、図５に示した放出部１５、図７に示した放出部２１及び図８に示した放出部２２に適用可能な例であり、図１０乃至図１２には放出部１５にノズル５を設けた場合を示してある。図１０には供給管２下部部位の要部断面、図１１には図１０中のXI-XI 線矢視、図１２には図１０中のXII-XII 線矢視を示してある。
【００３３】
図に示すように、供給管２の下部には分配板３１が挿入されて設けられ、分配板３１には略等径の分配穴３２がノズル５と同数設けられている。各分配穴３２には連通手段としての分配管３３がそれぞれ挿入され、各分配管３３は分岐管１６内を通って各ノズル５に接続されている。尚、図示は省略してあるが、分配穴３２はノズル５と同数設けられ、全てのノズル５に分配管３３が接続されている。分配板３１、分配穴３２及び分配管３３により圧力均一化手段が構成されている。
【００３４】
上記構成によると、供給管２の断面積に比べて分配穴３２の開口面積（合計面積）が小さいため、分配板３１により液体CO₂の流れがせき止められて分配板３１の前側の圧力が均一化する。このため、各分配穴３２に均等に液体CO₂が流入し、各ノズル５から均等に液体CO₂が放出されるようになる。
【００３５】
図１３、図１４は、図５に示した放出部１５、図７に示した放出部２１及び図８に示した放出部２２に適用可能な例である。図１３には供給管２下部部位の要部断面、図１４(a) には図１３中のa-a 線矢視、図１４(b) には図１３中のb-b線矢視を示してある。
【００３６】
図に示すように、供給管２の下部には３枚の円盤状の仕切り板としての分配板３５，３６，３７が挿入されて設けられ、中段及び下段の分配板３６，３７は分岐管１６の分岐部の間に位置して設けられている。分配板３５，３６，３７には略等径の分配穴３８が各段のノズル（図示省略）と同数（図示例では６個）設けられている。上２段の分配板３５，３６には分配穴３８の他に分配穴３８と略同径の連通穴としての貫通穴３９が設けられている。
【００３７】
貫通穴３９により、分配管１６が設けられる供給管２の部位である分配板３５の上部と、分配板３５，３６の間と、分配板３６，３７の間とが直列に連通されている。つまり、貫通穴３９は、供給管２の部位に前流側から順次連通する連通穴となっている。各分配穴３８には分配管４０（簡単のため単線で示してある）がそれぞれ挿入され、各分配管４０は分岐管１６を通って各ノズルに接続されている（図示は省略してあるが全てのノズルに対応して分配管４０が設けられている）。分配板３５，３６，３７、分配穴３８、貫通穴３９及び分配管４０により圧力均一化手段が構成されている。
【００３８】
上記構成によると、液体CO₂は分配板３５，３６の貫通穴３９を通って下側の各部屋に流入し、複雑な配管を設けることなく各段の分配板３５，３６，３７で圧力が均一化する。このため、各分配管４０に均等に液体CO₂が流入し、各ノズルから均等に液体CO₂が放出されるようになる。
【００３９】
図１５、図１６は、図５に示した放出部１５、図７に示した放出部２１及び図８に示した放出部２２に適用可能な例である。図１５には供給管２下部部位の要部断面、図１６(a) には図１５中のa-a 線矢視、図１６(b) には図１５中のb-b線矢視、図１６(c) には図１５中のc-c 線矢視、図１６(d) には図１５中のd-d線矢視を示してある。
【００４０】
図に示すように、供給管２の下部には４枚の円盤状の仕切り板としての分配板４１，４２，４３，４４が挿入されて設けられ、下側２段の分配板４３，４４は分岐管１６の分岐部の間に位置して設けられている。最上段の分配板４１には（分岐管１６の段数：図示例では３）の数で略同径の連通穴としての貫通穴４５，４６，４７が設けられている。２段目の分配板４２にはノズル（図示省略）と同数（図示例では６個）の分配穴４８が設けられると共に、貫通穴４６，４７が設けられている。３段目の分配板４３にはその次の段のノズル（図示省略）と同数（図示例では６個）の分配穴４８が設けられると共に、貫通穴４７が設けられている。最下段の分配板４４にはその次のノズル（図示省略）と同数（図示例では６個）の分配穴４８が設けられている。貫通穴４５，４６，４７及び分配穴４８はそれぞれ略同径となっている。尚、貫通穴４５，４６，４７と分配穴４８とは必ずしも略同径でなくてもよい。
【００４１】
最上段の分配板４１と２段目の分配板４２の貫通穴４６は連通管５１で接続され、最上段の分配板４１と２段目の分配板４２と３段目の分配板４３の貫通穴４７は連通管５２で接続されている。貫通穴４５，４６，４７及び連通管５１，５２により、分配板４１，４２の間と、分配板４２，４３の間と、分配板４３，４４の間とが並列に連通されている。つまり、供給管のそれぞれの部位が個別に連通された状態になっている。各分配穴４８には分配管５３（簡単のため単線で示してある）がそれぞれ挿入され、各分配管５３は分岐管１６を通って各ノズルに接続されている（図示は省略してあるが全てのノズルに対応して分配管５３が設けられている）。分配板４１，４２，４３，４４、貫通穴４５，４６，４７、分配穴４８、連通管５１，５２及び分配管５３により圧力均一化手段が構成されている。
【００４２】
上記構成によると、液体CO₂は貫通穴４５を通って分配板４１の下の部屋へ流入すると共に、貫通穴４６及び連通管５１を通って分配板４２の下の部屋へ流入し、更に、貫通穴４７及び連通管５２を通って分配板４３の下の部屋へ流入し、各段の分配板４２，４３，４４で圧力が均一化する。そして、各分配板４２，４３，４４の分配穴４８から分配管５３を介して各ノズルに液体CO₂が送られる。このため、各分配管５３に均等に液体CO₂が流入し、各ノズルから均等に液体CO₂が放出されるようになっている。
【００４３】
本実施形態例では、各ノズルに至るまでの分岐回数が同一であるため、分配板４１，４２，４３，４４で仕切られた各部屋毎に圧力損失が増すことがなく、均等配分が更に良好に行われる。
【００４４】
図１７、図１８は、図５に示した放出部１５、図７に示した放出部２１及び図８に示した放出部２２に適用可能な例であり、図１７、図１８には放出部２２にノズル５を設けた場合を示してある。図１７には供給管２下部部位の要部断面、図１８には図１７中のa-a 線矢視を示してある。
【００４５】
図に示すように、分岐管１６が接続された供給管２の側壁部のそれぞれには、略同径の分配穴６１がノズル５の数に応じて複数個（図示例では３個）設けられている。分配穴６１には連通手段としての分配管６２がそれぞれ挿入され、各分配管６２は分岐管１６内を通って各ノズル５に接続されている。尚、図示は省略してあるが、分岐管１６が接続された供給管２の全ての側壁部に分配穴６１が設けられ、全てのノズル５に分配管６２が接続されている。分配穴６１及び分配管６２により圧力均一化手段が構成されている。尚、図１７中のXII-XII 線矢視は図１２の状態と同一となる。
【００４６】
上記構成によると、供給管２の下端が閉じられ供給管２の断面積に比べ分配管６２の断面積（合計面積）が小さく、各分配管６２は同径のため、液体CO₂の流れがせき止められて圧力が均一化されて均等に分配管６２に分配される。
【００４７】
図１９乃至図２２に基づいて本発明の第７実施形態例を説明する。図１９には本発明の第７実施形態例に係る放出部の正面状態、図２０には図１９中のP-P 線矢視、図２１には図１９中のQ-Q-線矢視、図２２には図２１中のR-R 線矢視を示してある。
【００４８】
図示の放出部７１は、供給管２の下端に円形筒型の分配装置７２が連結され、分配装置７２は多数の仕切壁７３によって複数（図示例では１２）の扇型の分配室７４が形成されている。各分配室７４は中心部で供給管２にそれぞれ連通している。従って、分配装置７２の姿勢に拘らず供給管２から送られる液体CO₂は各分配室７４に均等に流入するようになっている。
【００４９】
各分配室７４には分配管７５が連結され、同一流線上の分配管７５を２本一組として分配管７５の下端は一つのノズル７６につながっている。即ち、分配装置７２は各分配管７５を介して６個のノズル７６が連結している。ノズル７６はそれぞれ側面形状が矩形をなすと共に（図２１参照）平面形状が流線形をなし（図２２参照）、後流側の流れを乱さない形状となっている。そして、各ノズル７６には分配管７５につながる流路７７が形成され、流路７７の後流側に放出口７８が形成されている。
【００５０】
上記構成の放出部７１では、分配装置７２の分配室７４に液体CO₂が均等に流入し、分配管７５を介してノズル７６に送られ、液体CO₂は流路７７を通って放出口７８から放出されて液滴になる。このため、複数（図示例では６個）のノズル７６から均等に効率良く液体CO₂を放出することができる。また、ノズル７６は供給管２から離れて設置され、後流側の流れを乱さない形状となっているので、液滴が供給管２の後流側のカルマン渦の影響を受けることなく広い範囲の海水により十分に希釈されて溶解される。
上述した希釈放流装置は、供給管には少なくとも一つの分配管が設けられ、分配管に複数のノズルが設けられているので、効率良く液体二酸化炭素を放流することが可能になる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の二酸化炭素の海洋への希釈放流装置は、二酸化炭素の希釈放流装置において、海上を航走する船舶から海中に吊り下げられる供給管と、前記供給管に接続され前記船舶の航走方向に沿った軸線を有し該軸線の軸方向に延びる流路を有して一端に放流口が備えられたノズルとを設け、前記供給管から液体二酸化炭素を前記ノズルの流路に供給し前記放流口から液体二酸化炭素を海中に放出するようにしたので、ノズルから液体二酸化炭素が水平柱状で放出され、その後、液滴になって浮上し、液滴が供給管の後流側のカルマン渦の影響を受けることなく広い範囲の海水により十分に希釈されて溶解される。この結果、局所的に二酸化炭素濃度の高いところが存在せず、海洋生物に悪影響をおよぼす虞がない。また、ノズルは１個で従来の細孔の数百個分の放出量を確保することができ、放流のための管に非常に多く（数万個）の細孔を明ける必要がなくなり、装置の製作が容易となる。従って、多数の孔をあけることなく所望の径の液滴が得られ、しかも、液滴が巻き込み乱れ流により機械される虞のない二酸化炭素の希釈放流装置とすることが可能となる。
【００５２】
また、前記供給管には少なくとも一つの分配管が設けられ、前記分配管に複数のノズルが設けられているので、効率良く液体二酸化炭素を放流することが可能になる。また、前記供給管には複数の分配管が設けられ、前記供給管の前記分配管が設けられる位置より前流側に圧力均一化手段を設け、前記供給管のそれぞれの部位の内部の液体二酸化炭素がそれぞれ略均一状態の圧力となるようにしたので、効率良くしかも均一に液体二酸化炭素を放流することが可能になる。
【００５３】
また、前記圧力均一化手段は、前記ノズルの数に対応した複数の穴が形成された円盤状の仕切り板と、該仕切り板の穴と各ノズルを個別に連通する連通手段とから構成されているので、複雑な配管を用いることなく均一に液体二酸化炭素を放流することが可能になる。
【００５４】
また、前記圧力均一化手段は、前記供給管の前記分配管が設けられるそれぞれの前流側の部位を仕切る円盤状の仕切り板と、該仕切り板に設けられ前記分配管が設けられる前記供給管のそれぞれの部位を直列に連通する連通穴とから構成され、複数の前記ノズルが配管を介して個別に前記ノズルの数に対応した複数の穴と連通されているので、簡単な構成で均一に液体二酸化炭素を放流することが可能になる。
【００５５】
また、前記圧力均一化手段は、前記供給管の前記分配管が設けられるそれぞれの前流側の部位を仕切る円盤状の仕切り板と、該仕切り板に設けられ前記分配管が設けられる前記供給管のそれぞれの部位を並列に連通する連通手段とから構成され、複数のノズルが配管を介して個別に前記ノズルの数に対応した複数の穴と連通されているので、ノズルに至るまでの分岐回数が同一になり、圧力損失の影響を受けることなく均一に液体二酸化炭素を放流することが可能になる。
【００５６】
更に、前記分配管は前記ノズルの軸線方向に沿う断面が流線形をなしているので、ノズル自体で流れを乱す虞がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る二酸化炭素の希釈放流装置の概略を説明する全体構成図。
【図２】放出部３の詳細図。
【図３】図２中のIII-III 線矢視図。
【図４】本発明の第２実施形態例に係る放出部１１の正面図。
【図５】本発明の第３実施形態例に係る放出部１５の正面図。
【図６】図５中のVI-VI 線矢視図。
【図７】本発明の第４実施形態例に係る放出部２１の正面図。
【図８】本発明の第５実施形態例に係る放出部２２の正面図。
【図９】本発明の第６実施形態例に係る放出部２５の正面図。
【図１０】供給管２下部部位の要部断面図。
【図１１】図１０中のXI-XI 線矢視図。
【図１２】図１０中のXII-XII 線矢視図。
【図１３】供給管２下部部位の要部断面図。
【図１４】図１３中のa-a 線矢視図及び図１３中のb-b 線矢視図。
【図１５】供給管２下部部位の要部断面図。
【図１６】図１５中のa-a 線矢視図及び図１５中のb-b 線矢視図及び図１５中のc-c 線矢視図及び図１５中のd-d 線矢視図。
【図１７】供給管２下部部位の要部断面図。
【図１８】図１７中のa-a 線矢視図。
【図１９】本発明の第７実施形態例に係る放出部２２の正面図。
【図２０】図１９中のP-P 線矢視図。
【図２１】図１９中のQ-Q 線矢視図。
【図２２】図２１中のR-R 線矢視図。
【符号の説明】
１船舶（作業船）
２供給管
３，１１，１５，２１，２２，２５，７１放出部
４，１６，２６分岐管
５，１７，７６ノズル
６，１８，７７流路
７，１９，７８放流口
１２，２７第２分岐管
３１，３５，３６，３７，４１，４２，４３，４４分配板
３２，３８，４８，６１分配穴
３３，４０，５３，６２，７５分配管
３９，４６，４７貫通穴
５１，５２連通管
７２分配装置
７３仕切壁
７４分配室[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for diluting and releasing carbon dioxide, which discharges recovered carbon dioxide into the sea and dissolves it in seawater.
[0002]
[Prior art]
In recent years, global warming has become a major problem, and along with this, carbon dioxide (CO₂It is becoming important to suppress the rise in the concentration of) in the atmosphere. CO₂As one of the measures to suppress the increase in the concentration of air in the atmosphere, CO in the combustion exhaust gas emitted from business establishments etc.₂Liquid carbon dioxide (liquid CO₂) Recovered as liquid CO₂CO into the sea for a long time₂Proposals have been proposed for the isolation of air from the atmosphere. Liquid CO₂When sending water into the sea, it is necessary to prevent new environmental impacts on the ocean.
[0003]
CO with reduced marine environmental impact₂As one of the devices that send water into the sea, there is a device called a dissolution diffusion type. This equipment is CO₂Dissolved in seawater, diluted thinly and diffused widely,₂Is a device that suppresses the increase in the concentration of CO, which is originally dissolved in seawater₂This is based on the idea that the concentration of cereals only rises to some extent. As a conventional device in this dissolution diffusion type, CO₂CO in mid-sea underwater₂A device for discharging water is known.
[0004]
A conventional carbon dioxide dilution and discharge apparatus is configured such that a discharge pipe is suspended from a work boat on the sea to a depth of 1000 m to 2500 m, and a plurality of holes are provided at the lower end of the discharge pipe. Then, while running the work ship, liquid CO₂Liquid CO into the sea from the many holes at the bottom.₂To be released. Liquid CO released into the sea₂Are dispersed as a large number of droplets and are mixed with seawater substantially uniformly. That is, the liquid droplets rise slowly while being dissolved in the surrounding seawater at the rear side of the discharge pipe, and are dissolved in the seawater while rising, the diameter is reduced, and the liquid CO is raised to a predetermined height.₂All melt into the sea. As a result, the discharged liquid CO₂Dissolves into the sea in a sufficiently diluted state.
[0005]
Like this, liquid CO₂After being discharged into the sea, the liquid droplets need to be gradually raised to a certain height, and the liquid CO sent to the speed of the work ship and the discharge pipe₂Based on the pressure, etc., a droplet having a predetermined diameter (for example, a diameter of 10 mm) is discharged. If the diameter of the droplet is small, the number of droplets increases, and the surface area of the entire droplet increases, so that it will melt into the sea before rising to a predetermined height. When the number of holes is small, the pressure in the discharge pipe becomes high and the droplets discharged from the holes become mist-like, and it is necessary to lower the pressure to obtain droplets of a desired size, which is inefficient . For this reason, a large number of holes are provided in the lower end portion of the discharge pipe so that droplets of a predetermined size can be obtained.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional carbon dioxide dilution and discharge apparatus, a large number of holes are provided in a discharge pipe so as to obtain droplets having a desired diameter. However, it is necessary to make a large number of holes (for example, tens of thousands) in the discharge pipe, and it is difficult to manufacture the discharge pipe. In addition, a turbulent entanglement occurs on the rear side of the discharge pipe with the navigation of the work ship and the ocean current, that is, a Karman vortex is generated, and even if a droplet of a desired diameter is obtained, the droplet is entangled in the Karman vortex It is destroyed and miniaturized, and a sufficient flying distance cannot be obtained, so that the liquid droplets cannot be dispersed and dissolved in the sea.₂There was a risk that the dilution of the above could not be performed sufficiently.
[0007]
The present invention has been made in view of the above situation, and it is possible to obtain a droplet having a desired diameter without opening a large number of holes, and to a carbon dioxide ocean where there is no risk of the droplet being involved and being destroyed by a turbulent flow. An object of the present invention is to provide a dilution and discharge apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention,In a carbon dioxide dilution / release apparatus, a supply pipe suspended from a ship traveling on the sea into the sea and an axis connected to the supply pipe and extending along the traveling direction of the ship extend in the axial direction of the axis A nozzle having a flow path and provided with a discharge port at one end thereof, supplying liquid carbon dioxide from the supply pipe to the flow path of the nozzle and discharging liquid carbon dioxide from the discharge port into the sea AndThe supply pipe is provided with at least one distribution pipe, and the distribution pipe is provided with a plurality of nozzles.
[0009]
According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, in the dilution and discharge apparatus for carbon dioxide, a supply pipe suspended from a ship traveling on the sea to the sea, and the ship connected to the supply pipe And a nozzle having a flow path extending in the axial direction of the axis and having a discharge port at one end, a plurality of branch pipes being provided in the supply pipe, and the supply TubeSaid branch pipeIs provided on the upstream side of the position where the liquid carbon dioxide is provided, so that the liquid carbon dioxide in each part of the supply pipe has a substantially uniform pressure, and the liquid carbon dioxide is supplied from the supply pipe. It supplies to the flow path of a nozzle, and discharge | releases a liquid carbon dioxide in the sea from the said discharge port, It is characterized by the above-mentioned.
[0010]
And in Claim 2, in Claim 1, the said pressure equalizing means is a disk-shaped partition plate in which a plurality of holes corresponding to the number of the nozzles are formed, the holes of the partition plate, and the nozzles individually. It is comprised from the communication means connected to.
According to a third aspect of the present invention, the pressure equalizing means according to the second aspect is provided with a disk-shaped partition plate for partitioning each upstream side portion where the branch pipe of the supply pipe is provided, and the partition plate. Each of the supply pipes provided with the branch pipes is configured with communication holes that sequentially communicate with the supply pipe parts from the upstream side, and a plurality of the nozzles are individually provided via the pipes. It is characterized by communicating with a plurality of holes corresponding to.
According to a fourth aspect of the present invention, the pressure equalizing means according to the second aspect is provided with a disk-shaped partition plate for partitioning each upstream side portion of the supply pipe where the branch pipe is provided, and the partition plate. A plurality of nozzles individually communicating with a plurality of holes corresponding to the number of the nozzles via a pipe. It is characterized by being.
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the section of the branch pipe along the axial direction of the nozzle is streamlined.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an overall configuration for explaining an outline of a dilution and discharge apparatus for carbon dioxide to the ocean according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows details of a discharge section, and FIG. 3 shows III- in FIG. Shown in line III.
[0012]
As shown in FIG. 1, a ship (working ship) 1 sailing on the sea has liquid carbon dioxide (liquid CO₂) Is provided, and the work ship 1 is provided with a supply pipe 2 that is suspended in the sea. The supply pipe 2 is suspended in the sea at a depth of 1000 m to 2500 m, and can be towed by the sailing of the work boat 1. Discharge section 3 is provided at the lower end of supply pipe 2, and liquid CO sent from tank 1a through supply pipe 2₂Is discharged from the discharge portion 3 into the sea. Liquid CO discharged from the discharge section 3 into the sea₂Are dispersed as a large number of droplets and are mixed with seawater substantially uniformly. That is, the liquid droplets rise slowly while being dissolved in the surrounding seawater at the rear side of the discharge pipe, and are dissolved in the seawater while rising, the diameter is reduced, and the liquid CO is raised to a predetermined height.₂All melt into the sea. As a result, the discharged liquid CO₂Dissolves into the sea in a sufficiently diluted state.
[0013]
The discharge part 3 is demonstrated in detail based on FIG. 2, FIG.
[0014]
As shown in FIG. 2, the lower end of the supply pipe 2 has a branch pipe 4 as a circular distribution pipe having a diameter smaller than that of the supply pipe 2 in the horizontal direction perpendicular to the traveling direction of the work ship 1 (see FIG. 1). The nozzle 5 is connected to both ends of the branch pipe 4. The branch pipe 4 is not limited to a circular tube, and a flat pipe can be used. As shown in FIG. 3, the nozzle 5 has an axis P along the traveling direction of the work boat 1 (see FIG. 1), and is provided with a cylindrical flow path 6 extending in the axial direction of the axis P. The flow path 6 is opened at the rear side (one end) in the traveling direction of the work boat 1 (see FIG. 1) to form a discharge port 7. The nozzle 5 has a shape that does not disturb the flow, that is, a shape in which the front end and the rear end are rounded.
[0015]
In the dilution and discharge apparatus having the above configuration, liquid CO₂Is supplied from the supply pipe 2 and sent to the nozzle 5 through the branch pipe 4, and then, from the rear end outlet 7 through the flow path 6 toward the rear (the direction opposite to the traveling direction of the nozzle 5, that is, the wake direction). Liquid CO₂Release. Then, as shown in FIG. 3, liquid CO₂Becomes a horizontal columnar shape in seawater, which gradually becomes turbulent, and eventually breaks up into fine droplets due to the turbulence and interfacial tension. Is done.
[0016]
According to the dilution / discharge device having the above configuration, liquid CO is discharged from the nozzle 5 at a position separated from the supply pipe 2 by the branch pipe 4.₂Is discharged in the form of a horizontal column and then floats in the form of droplets, so that the droplets are sufficiently diluted and dissolved by a wide range of seawater without being affected by the Karman vortex on the downstream side of the supply pipe 2. . Therefore, the local droplet does not have a high carbon dioxide concentration, and there is no possibility of adversely affecting marine life. Further, since the nozzle 5 has a cylindrical flow path 6 and a discharge opening 7 that opens on the rear side, it is possible to secure the discharge amount of several hundred conventional pores with one nozzle 5. This eliminates the need to open a very large number (tens of thousands) of pores in the discharge pipe, making the device easier to manufacture.
[0017]
Another embodiment of the discharge part will be described with reference to FIGS. 4 to 22 show a discharge part according to another embodiment of the present invention. In each embodiment, the same members as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0018]
The discharge unit 11 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a front state of the discharge section 11 according to the second embodiment of the present invention.
[0019]
In the illustrated discharge section 11, a circular branch pipe 4 is attached to the lower end of the supply pipe 2, and the branch pipe 4 is provided with four second branch pipes 12 extending further downward. Nozzles 5 are respectively connected to the lower ends of the second branch pipes 12, and the nozzles 5 are connected to the inside of the supply pipe 2 by individual pipes. The second branch pipe 12 may be further flattened in order to minimize turbulence on the wake side. In addition, the III-III arrow line in FIG. 4 becomes the same as the state of FIG.
[0020]
Liquid CO from the nozzle 5 at a position away from the supply pipe 2 by the branch pipe 4₂Are released into droplets, and the droplets are sufficiently diluted and dissolved by a wide range of seawater without being affected by the Karman vortex on the downstream side of the supply pipe 2. In addition, since the four nozzles 5 are provided by the second branch pipe 12, a large amount of liquid CO₂Can efficiently discharge liquid CO₂Can be released.
[0021]
A discharge unit 15 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows a front state of the discharge portion 15 according to the third embodiment, and FIG. 6 shows a view taken along line VI-VI in FIG.
[0022]
As shown in FIG. 5, the lower end of the supply pipe 2 is provided with three stages of branch pipes 16 extending in the horizontal direction perpendicular to the traveling direction of the work boat 1 (see FIG. 1). Are connected by three each. Each nozzle 17 is connected to the inside of the supply pipe 2 by individual piping. As shown in FIG. 6, the branch pipe 16 has a flat shape, and the nozzle 17 has an axis P along the traveling direction of the work boat 1 (see FIG. 1) and extends in the axial direction of the axis P. A flow path 18 is provided. The flow path 18 is opened on the front side in the traveling direction of the work boat 1 (see FIG. 1) to form a discharge port 19. The shape of the nozzle 17 is a streamline that does not disturb the flow.
[0023]
The mounting pitch of the three-stage branch pipe 16 with respect to the supply pipe 2 is set to a length that is two to three times the diameter of the nozzle 17, for example. Further, the mounting pitch of the nozzles 17 in each branch pipe 16 is set to a length 4 to 6 times the diameter of the nozzles 17, for example.
[0024]
The discharge unit 15 shown in the drawing is forward from the discharge port 19 at the front end through the flow path 18 of each nozzle 17 (the traveling direction of the nozzle 17) due to the relative speed difference between the traveling speed of the work boat 1 (see FIG. 1) and the discharge speed. Toward liquid CO₂Is released. Then, as shown in FIG.₂Flows in the wake direction along the outer peripheral surface of the nozzle 17 and becomes a horizontal columnar shape in the seawater in the same manner as in FIG. 3, and is gradually turbulent. As it ascends, it is sufficiently diluted and dissolved by a wide range of seawater during the ascent process.
[0025]
For this reason, liquid CO is discharged from the nozzle 17 at a position away from the supply pipe 2.₂Is released and liquid CO₂Flows in the wake direction along the outer peripheral surface of the nozzle 17, so that the droplet is sufficiently diluted and dissolved by a wide range of seawater without being affected by the Karman vortex on the wake side of the supply pipe 2 or the branch pipe 16. Is done. In addition, since a large number of nozzles 17 can be provided, a larger amount of liquid CO₂Liquid CO.₂Can be released.
[0026]
The discharge parts 21 and 22 according to the fourth embodiment and the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a front state of the discharge part 21 according to the fourth embodiment, and FIG. 8 shows a front state of the discharge part 22 according to the fifth embodiment.
[0027]
The discharge part 21 shown in FIG. 7 has a configuration in which the position of the nozzle 17 is shifted for each branch pipe 16 with respect to the discharge part 15 shown in FIG. Further, the discharge portion 22 shown in FIG. 8 has a configuration in which the branch pipe 16 is inclined obliquely downward with respect to the discharge portion 15 shown in FIG. The VI-VI arrow in FIG. 7 and the VI-VI arrow in FIG. 8 are the same as the state in FIG. Both the discharge parts 21 and 22 have the same effect as the third embodiment.
[0028]
A discharge unit 25 according to a sixth embodiment of the present invention will be described based on FIG. FIG. 9 shows a front state of the discharge section 25 according to the sixth embodiment of the present invention.
[0029]
As shown in FIG. 9, a bifurcated branch pipe 26 is provided at the lower end of the supply pipe 2, and three flat second branch pipes 27 are provided across the bifurcated branch pipe 26. Four nozzles 17 are connected to each second branch pipe 27, respectively. Each nozzle 17 is connected to the inside of the supply pipe 2 by individual piping. In addition, the VI-VI line arrow view in FIG. 9 becomes the same as the state of FIG. The discharge part 25 shown in FIG. 9 also has the same effect as the third embodiment.
[0030]
In the discharge part shown in FIGS. 5 to 9, the nozzle 5 having the discharge port 7 on the rear side shown in FIGS. 2 to 4 is applied instead of the nozzle 17, and the liquid CO is disposed on the downstream side in the traveling direction.₂It is also possible to configure so as to discharge the water.
[0031]
The piping situation between the nozzle and the supply pipe 2 will be described with reference to FIGS.
[0032]
10 to 12 are examples applicable to the discharge unit 15 shown in FIG. 5, the discharge unit 21 shown in FIG. 7, and the discharge unit 22 shown in FIG. 8. FIG. 10 to FIG. 15 shows a case where the nozzle 5 is provided. 10 shows a cross section of the main part of the lower portion of the supply pipe 2, FIG. 11 shows a view taken along the line XI-XI in FIG. 10, and FIG. 12 shows a view taken along the line XII-XII in FIG.
[0033]
As shown in the drawing, a distribution plate 31 is inserted and provided in the lower part of the supply pipe 2, and the distribution plate 31 is provided with the same number of distribution holes 32 as the nozzles 5. Each distribution hole 32 has aAs a means of communicationEach distribution pipe 33 is inserted, and each distribution pipe 33 passes through the branch pipe 16 and is connected to each nozzle 5. Although not shown, the same number of distribution holes 32 as the nozzles 5 are provided, and distribution pipes 33 are connected to all the nozzles 5. The distribution plate 31, the distribution hole 32 and the distribution pipe 33 constitute pressure equalizing means.
[0034]
According to the above configuration, since the opening area (total area) of the distribution hole 32 is smaller than the cross-sectional area of the supply pipe 2, liquid CO₂The flow on the front side of the distribution plate 31 is made uniform. For this reason, liquid CO is equally distributed in each distribution hole 32.₂Flows in and evenly liquid CO from each nozzle 5₂Will be released.
[0035]
FIGS. 13 and 14 are examples applicable to the discharge section 15 shown in FIG. 5, the discharge section 21 shown in FIG. 7, and the discharge section 22 shown in FIG. 13 shows a cross-section of the main part of the lower portion of the supply pipe 2, FIG. 14 (a) shows an aa arrow view in FIG. 13, and FIG. 14 (b) shows a bb arrow view in FIG.
[0036]
As shown in the drawing, at the lower part of the supply pipe 2, three distribution plates 35, 36, 37 as disc-shaped partition plates are inserted, and the middle and lower distribution plates 36, 37 are provided in the branch pipe 16. Between the two branches. The distribution plates 35, 36, and 37 are provided with the same number (6 in the illustrated example) of distribution holes 38 having substantially the same diameter as the nozzles (not shown) at each stage. In addition to the distribution holes 38, the upper two distribution plates 35 and 36 are provided with through holes 39 as communication holes having substantially the same diameter as the distribution holes 38.
[0037]
Through the through hole 39, the upper part of the distribution plate 35, which is the portion of the supply pipe 2 where the distribution pipe 16 is provided, the distribution plates 35 and 36, and the distribution plates 36 and 37 are connected in series.That is, the through hole 39 is a communication hole that sequentially communicates with the portion of the supply pipe 2 from the upstream side.Each distribution hole 38 is inserted with a distribution pipe 40 (shown by a single line for simplicity), and each distribution pipe 40 is connected to each nozzle through the branch pipe 16 (not shown). Distribution pipes 40 are provided corresponding to all nozzles). The distribution plates 35, 36, 37, the distribution holes 38, the through holes 39 and the distribution pipes 40 constitute pressure equalizing means.
[0038]
According to the above configuration, liquid CO₂Flows into the lower chambers through the through holes 39 of the distribution plates 35, 36, and the pressure is made uniform by the distribution plates 35, 36, 37 at each stage without providing complicated piping. For this reason, liquid CO is evenly distributed to each distribution pipe 40.₂Flows in and evenly liquid CO from each nozzle₂Will be released.
[0039]
FIGS. 15 and 16 are examples applicable to the discharge section 15 shown in FIG. 5, the discharge section 21 shown in FIG. 7, and the discharge section 22 shown in FIG. 15 is a cross-sectional view of the main portion of the lower portion of the supply pipe 2, FIG. 16 (a) is a view taken along the line aa in FIG. 15, FIG. 16 (b) is a view taken along the line bb in FIG. ) Shows the cc line arrow in FIG. 15, and FIG. 16 (d) shows the dd line arrow in FIG.
[0040]
As shown in the figure, four distribution plates 41, 42, 43, 44 as disc-shaped partition plates are inserted and provided in the lower part of the supply pipe 2, and the lower two-stage distribution plates 43, 44 are provided. It is provided between the branch portions of the branch pipe 16. The uppermost distribution plate 41 is provided with through holes 45, 46, 47 as communication holes having substantially the same diameter as (the number of stages of the branch pipe 16: 3 in the illustrated example). The second-stage distribution plate 42 is provided with the same number (six in the illustrated example) of distribution holes 48 as nozzles (not shown) and through holes 46 and 47. The third-stage distribution plate 43 is provided with the same number (six in the illustrated example) of distribution holes 48 as the next-stage nozzles (not shown) and through holes 47. The lowermost distribution plate 44 is provided with the same number (six in the illustrated example) of distribution holes 48 as the next nozzle (not shown). The through holes 45, 46, 47 and the distribution hole 48 have substantially the same diameter. The through holes 45, 46, 47 and the distribution hole 48 do not necessarily have substantially the same diameter.
[0041]
The through holes 46 of the uppermost distribution plate 41 and the second-stage distribution plate 42 are connected by a communication pipe 51, and the uppermost distribution plate 41, the second-stage distribution plate 42, and the third-stage distribution plate 43 pass through. The holes 47 are connected by a communication pipe 52. Through the through holes 45, 46, 47 and the communication pipes 51, 52, the distribution plates 41, 42, the distribution plates 42, 43, and the distribution plates 43, 44 are connected in parallel.That is, each part of a supply pipe is in the state where it communicated individually.Each distribution hole 48 is inserted with a distribution pipe 53 (shown as a single line for simplicity), and each distribution pipe 53 is connected to each nozzle through the branch pipe 16 (not shown). Distribution pipes 53 are provided corresponding to all nozzles). The distribution plates 41, 42, 43, 44, the through holes 45, 46, 47, the distribution holes 48, the communication pipes 51, 52 and the distribution pipe 53 constitute pressure equalizing means.
[0042]
According to the above configuration, liquid CO₂Flows into the room below the distribution plate 41 through the through hole 45, flows into the room below the distribution plate 42 through the through hole 46 and the communication pipe 51, and further passes through the through hole 47 and the communication pipe 52. It flows into the room below the distribution plate 43, and the pressure is equalized by the distribution plates 42, 43, 44 of each stage. Then, liquid CO is supplied from the distribution holes 48 of the distribution plates 42, 43, 44 to the nozzles via the distribution pipes 53.₂Will be sent. For this reason, liquid CO is evenly distributed to each distribution pipe 53.₂Flows in and evenly liquid CO from each nozzle₂Is to be released.
[0043]
In this embodiment, since the number of branches until reaching each nozzle is the same, the pressure loss does not increase in each room partitioned by the distribution plates 41, 42, 43, 44, and the even distribution is further improved. To be done.
[0044]
17 and 18 are examples applicable to the discharge part 15 shown in FIG. 5, the discharge part 21 shown in FIG. 7, and the discharge part 22 shown in FIG. 8. FIG. 17 and FIG. 22 shows a case where the nozzle 5 is provided. 17 shows a cross-section of the main part of the lower portion of the supply pipe 2, and FIG. 18 shows a view taken along the line aa in FIG.
[0045]
As shown in the drawing, each of the side wall portions of the supply pipe 2 to which the branch pipe 16 is connected is provided with a plurality of (three in the illustrated example) distribution holes 61 having substantially the same diameter according to the number of nozzles 5. ing. In the distribution hole 61As a means of communicationEach distribution pipe 62 is inserted, and each distribution pipe 62 passes through the branch pipe 16 and is connected to each nozzle 5. Although illustration is omitted, distribution holes 61 are provided in all the side walls of the supply pipe 2 to which the branch pipe 16 is connected, and distribution pipes 62 are connected to all the nozzles 5. The distribution hole 61 and the distribution pipe 62 constitute a pressure equalizing means. In addition, the XII-XII line arrow view in FIG. 17 becomes the same as the state of FIG.
[0046]
According to the above configuration, the lower end of the supply pipe 2 is closed and the cross-sectional area (total area) of the distribution pipes 62 is smaller than the cross-sectional area of the supply pipe 2, and each distribution pipe 62 has the same diameter.₂The flow is stopped and the pressure is made uniform, and is evenly distributed to the distribution pipe 62.
[0047]
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 19 is a front view of the discharge unit according to the seventh embodiment of the present invention, FIG. 20 is a PP arrow view in FIG. 19, FIG. 21 is a QQ-arrow view in FIG. 19, and FIG. Shows the RR line arrow view in FIG.
[0048]
In the illustrated discharge portion 71, a circular cylindrical distribution device 72 is connected to the lower end of the supply pipe 2, and the distribution device 72 includes a plurality of (12 in the illustrated example) fan-shaped distribution chambers 74 formed by a number of partition walls 73. Has been. Each distribution chamber 74 communicates with the supply pipe 2 at the center. Therefore, liquid CO sent from the supply pipe 2 regardless of the attitude of the distributor 72.₂Are uniformly flown into the respective distribution chambers 74.
[0049]
A distribution pipe 75 is connected to each distribution chamber 74, and two lower distribution pipes 75 on the same flow line are grouped, and the lower end of the distribution pipe 75 is connected to one nozzle 76. That is, the distribution device 72 is connected to six nozzles 76 via the distribution pipes 75. Each of the nozzles 76 has a rectangular side surface (see FIG. 21) and a planar shape that is streamlined (see FIG. 22), and has a shape that does not disturb the flow on the wake side. Each nozzle 76 has a flow path 77 connected to the distribution pipe 75, and a discharge port 78 is formed on the downstream side of the flow path 77.
[0050]
In the discharge unit 71 having the above-described configuration, the liquid CO is placed in the distribution chamber 74 of the distribution device 72.₂Flows in evenly and is sent to the nozzle 76 through the distribution pipe 75 to form liquid CO.₂Are discharged from the discharge port 78 through the flow path 77 and become droplets. For this reason, liquid CO is uniformly and efficiently discharged from a plurality (six in the illustrated example) of nozzles 76.₂Can be released. Further, since the nozzle 76 is installed away from the supply pipe 2 and has a shape that does not disturb the flow on the downstream side, the droplets are not affected by the Karman vortex on the downstream side of the supply pipe 2, so that a wide range can be obtained. It is fully diluted with seawater and dissolved.
In the dilution discharge apparatus described above, at least one distribution pipe is provided in the supply pipe, and a plurality of nozzles are provided in the distribution pipe, so that liquid carbon dioxide can be discharged efficiently.
[0051]
【The invention's effect】
The dilute / release device for carbon dioxide of the present invention is a dilute / discharge device for carbon dioxide, wherein the supply pipe is suspended in the sea from a ship traveling on the sea, and the traveling direction of the ship is connected to the supply pipe. A nozzle having a flow path extending in the axial direction of the axis and having a discharge port at one end, and supplying liquid carbon dioxide from the supply pipe to the flow path of the nozzle. Since liquid carbon dioxide was released from the outlet into the sea, the liquid carbon dioxide was released from the nozzle in the form of a horizontal column, and then floated as droplets, which dropped into the Karman vortex on the downstream side of the supply pipe. It is sufficiently diluted and dissolved by a wide range of seawater without being affected by water. As a result, there is no local high carbon dioxide concentration, and there is no risk of adversely affecting marine life. In addition, a single nozzle can secure the discharge amount of several hundreds of conventional pores, eliminating the need for opening a very large number (tens of thousands) of pores in the discharge pipe. Is easy to manufacture. Accordingly, a droplet having a desired diameter can be obtained without making a large number of holes, and a carbon dioxide dilution and discharge device can be obtained in which there is no fear that the droplet is entrained and machined by the turbulent flow.
[0052]
MaIn addition, since at least one distribution pipe is provided in the supply pipe and a plurality of nozzles are provided in the distribution pipe, it is possible to efficiently discharge liquid carbon dioxide. Further, the supply pipe is provided with a plurality of distribution pipes, pressure equalizing means is provided on the upstream side of the supply pipe at a position where the distribution pipe is provided, and the liquid dioxide inside each part of the supply pipe is provided. Since the pressures of the carbons are approximately uniform, the liquid carbon dioxide can be discharged efficiently and uniformly.
[0053]
The pressure equalizing means includes a disk-shaped partition plate in which a plurality of holes corresponding to the number of nozzles are formed, and communication means for individually communicating the holes of the partition plate and each nozzle. Therefore, liquid carbon dioxide can be discharged uniformly without using complicated piping.
[0054]
In addition, the pressure equalizing means includes a disk-shaped partition plate that divides each upstream portion of the supply pipe provided with the distribution pipe, and the supply pipe provided with the distribution pipe provided on the partition plate Since each of the plurality of nozzles is communicated with a plurality of holes corresponding to the number of the nozzles individually through a pipe, the plurality of nozzles are communicated in series with each other. It becomes possible to release liquid carbon dioxide.
[0055]
In addition, the pressure equalizing means includes a disk-shaped partition plate that divides each upstream portion of the supply pipe provided with the distribution pipe, and the supply pipe provided with the distribution pipe provided on the partition plate Since the plurality of nozzles are individually connected to the plurality of holes corresponding to the number of the nozzles through the pipe, the number of branches until reaching the nozzles is configured. And the liquid carbon dioxide can be discharged uniformly without being affected by pressure loss.
[0056]
Furthermore, since the distribution pipe has a streamlined cross section along the axial direction of the nozzle, there is no possibility that the nozzle itself disturbs the flow.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating an outline of a carbon dioxide dilution / release apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of the discharge unit 3;
3 is a view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is a front view of a discharge unit 11 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front view of a discharge unit 15 according to a third embodiment of the present invention.
6 is a view taken along the line VI-VI in FIG. 5;
FIG. 7 is a front view of a discharge section 21 according to a fourth embodiment example of the present invention.
FIG. 8 is a front view of a discharge section 22 according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a front view of a discharge section 25 according to a sixth embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view of a main part of a lower part of the supply pipe 2. FIG.
11 is a view taken along line XI-XI in FIG.
12 is a view taken along line XII-XII in FIG.
13 is a cross-sectional view of a main part of a lower part of the supply pipe 2. FIG.
14 is a view taken along the line aa in FIG. 13 and a view taken along the line bb in FIG. 13;
15 is a cross-sectional view of a main part of a lower part of the supply pipe 2. FIG.
16 is a view taken along line aa in FIG. 15, a view taken along line bb in FIG. 15, a view taken along line cc in FIG. 15, and a view taken along line dd in FIG.
17 is a cross-sectional view of a main part of a lower portion of the supply pipe 2. FIG.
18 is a view taken along the line aa in FIG.
FIG. 19 is a front view of a discharge section 22 according to a seventh embodiment of the present invention.
20 is a view taken along the line PP in FIG.
FIG. 21 is a view taken along the line Q-Q in FIG. 19;
22 is a view taken along the line RR in FIG. 21. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Vessel (Working Vessel)
2 Supply pipe
3,11,15,21,22,25,71 discharge part
4, 16, 26 Branch pipe
5,17,76 nozzle
6,18,77 flow path
7, 19, 78 Outlet
12, 27 Second branch pipe
31, 35, 36, 37, 41, 42, 43, 44 Distribution plate
32, 38, 48, 61 Distribution hole
33, 40, 53, 62, 75 minutes piping
39, 46, 47 Through hole
51,52 communication pipe
72 Dispensing device
73 partition wall
74 Distribution room

Claims

In a carbon dioxide dilution / release apparatus, a supply pipe suspended from a ship traveling on the sea into the sea and an axis connected to the supply pipe and extending along the traveling direction of the ship extend in the axial direction of the axis a flow path is provided and a nozzle discharge port provided at one end, a plurality of branch pipes to the supply pipe, the pressure equalizing means prior stream side of the position where the branch pipe of the supply pipe is provided The liquid carbon dioxide inside each part of the supply pipe has a substantially uniform pressure, and the liquid carbon dioxide is supplied from the supply pipe to the flow path of the nozzle, and the liquid carbon dioxide is supplied from the outlet. A device for diluting and releasing carbon dioxide into the ocean, characterized by releasing carbon into the sea.

2. The pressure equalizing means according to claim 1, wherein the pressure equalizing means includes a disk-shaped partition plate in which a plurality of holes corresponding to the number of the nozzles are formed, and communication means for individually communicating the holes of the partition plate and each nozzle. A dilute discharge device for carbon dioxide to the ocean, characterized in that it is configured.

3. The pressure equalizing means according to claim 2, wherein the pressure equalizing means is provided with a disk-shaped partition plate that divides each upstream portion of the supply pipe where the branch pipe is provided, and the branch pipe is provided on the partition plate. A plurality of holes corresponding to the number of the nozzles individually via pipes, each of the supply pipes being configured with communication holes that sequentially communicate with the supply pipe portions from the upstream side. A dilute discharge device of carbon dioxide to the ocean, characterized by being in communication.

3. The pressure equalizing means according to claim 2, wherein the pressure equalizing means is provided with a disk-shaped partition plate that divides each upstream portion of the supply pipe where the branch pipe is provided, and the branch pipe is provided on the partition plate. And a plurality of nozzles individually connected to a plurality of holes corresponding to the number of the nozzles through a pipe. Carbon dilute release device.

5. The apparatus according to claim 1, wherein the branch pipe has a streamlined cross-section along the axial direction of the nozzle.